邯寶一高爐降本增效的限制性因素分析

程海龍  梁紅星

（河鋼集團邯鋼邯寶公司煉鐵廠）

摘  要：本文主要總結了一高爐降本增效的措施，同時分析了一高爐進一步降低冶煉成本所面臨的困難并提出了一些建議。

關鍵詞：高爐；降本增效；低硅冶煉

邯寶一高爐是邯鋼的第一座3200m3高爐，采用了銅冷卻壁、薄壁爐襯、炭磚一陶瓷杯復合爐底、聯合軟水密閉循環冷卻系統、并罐無料鐘爐頂等一系列先進、成熟的工藝。2008年4月開爐后，一高爐采取了一系列的降本增效措施，取得了較好的成果，但是，面對當前依舊嚴峻的行業形勢，一高爐進一步降本增效卻面臨著巨大困難。

1 高爐目前采取的降本增效措施

1.1 降低原燃料成本

1.1.1 優化爐料結構

為了降低生鐵成本，1#高爐在不影響高爐順行的情況下，根據原料價格實時調整爐料結構，使入爐原料成本達最優化。就近期而言，一高爐所用的原料中，燒結礦相對比較便宜，澳礦居中，球團較貴，所以一高爐目前爭取的爐料結構就是80%的燒結礦+20%的澳礦，力爭去掉價格最貴的球團礦。表1為一高爐2016年前半年的爐料結構情況。

表1  一高爐2016年前半年的爐料結構情況



如將焦炭篩的篩孔由原來的28mm降到25mm，焦丁篩孔由原來的12mm降到10mm等；另一方面，加強點檢，確保篩子完整，由原料組對槽下返料粒度進行抽查，并制定了相關考核規定。

1.2 優化操作制度，推行低燃料比操作

1.2.1 優化上下部調劑，提高煤氣利用率

煤氣利用率每提高一個百分點，可降低焦比20~25kg/t，可見提高煤氣率用率，能明顯降低燃料比，降低生鐵成本。一高爐從2009年11月份開始，去掉中心焦，開始嘗試采用平臺加漏斗的布料形式，礦石平臺控制在爐喉半徑的1/3左右，焦平臺控制在2米左右，稍寬于礦平臺，日常根據爐況變化隨時調整兩平臺的大小，以形成中心有力，邊緣適當發展的煤氣流。經過不斷的嘗試摸索，一高爐料制基本成熟，目前基本布料矩陣是矩陣CO，料線是1.4米，布料角度是43.5，41.5，39，36.5，34，30.5；下部主要使用643/130（長度為643mm，直徑為130mm）的風口為主，根據邊緣氣流情況，少量使用643/120或者663/130的風口，使鼓風動能維持在14000kg·m/s；通過這樣的上下部調劑，使煤氣利用率保持在50%以上。

1.2.2 低硅冶煉

實踐表明[Si]下降1%，焦比降低4kg/t，因此降低[Si]可以有效的降低燃料比。如圖1所示，一高爐日常操作中[Si]控制在0.3%-0.4%之間，為降低燃料比做出了突出貢獻。但眾所周知降低鐵水[Si]含量與鐵水物理熱在一定程度上相矛盾，為保持鐵水有充足的熱量，保證渣鐵的流動性，高爐采取適當提高爐渣堿度到1.20-1.28，并制定嚴格的熱制度，日常要求鐵水溫度控制在1510±10℃，當連續兩個鐵次鐵水溫度低于1500℃時，必須積極采取提爐溫措施，嚴禁鐵水熱量低于1490℃的情況出現。



圖1  一高爐近期硅素與堿度情況

1.2.3  穩定邊緣，降低水溫差

邊緣氣流過分發展，會增加熱流強度，增加熱量散失，引起燃料比升高；另一方面，熱流強度增加后，冷卻強度就需相應提高，增加軟水流量，造成噸鐵動能成本升高。一高爐通過上下部調劑，將冷卻壁水溫差控制在2.0℃左右，使燃料比降低。

1.3  延長定修周期，降低休風率

為了降低高爐設備檢修成本，一高爐將休風周期由原來的90天提高到了現在的120-150天，提高了設備使用周期，減少備件存儲等費用。

2 一高爐進一步降本增效面臨的困難

2.1 原燃料質量不穩定

精料是現代大高爐強化冶煉、提高各項經濟技術指標的基礎，隨著鐵前成本的壓縮，原燃料質量的不斷下降，高爐壓差逐漸升，順行受到嚴重威脅。首先，西區焦化產能不足，一高爐需要陪吃大量外購焦，且由于焦化干焦系統事故較多，經常產出數量變化不定的濕焦亦要高爐配吃。其次，一高爐入爐焦炭結構變化頻繁，致使高爐料柱透氣性變差，爐缸死焦堆的透氣性透液性變差，影響高爐順行。高爐被動提高焦比，煤比始終難以達到130kg/t以上。

其次，由于環保壓力，燒結礦產量波動，高爐經常需要配吃落地燒，而存儲落地燒的料場亦因環保需要大量打水降低揚塵，使落地燒粉化嚴重、水分大，到高爐槽下后，篩分困難，大量粉塵直接進入爐內，惡化高爐透氣性。即使如此，燒結礦產量仍然不能滿足高爐的需要，高爐被迫降低低成本的燒結礦和澳礦的比例，提高高價的球團礦比例，使高爐入爐原料成本升高。由表1也可看出，一高爐爐料結構變化較大，爐料結構變化必然引起軟熔帶位置及厚度、形狀的變化，進而影響高爐氣流的二次分布，中心與邊緣兩股氣流強度可能變化，致使中心氣流時而減弱時而變強，邊緣渣皮時而結厚時而頻繁脫落，影響順行，焦比升高，煤氣利用降低，水溫差升高，致使燃料比升高，生鐵成本增加。

2.2 設備事故率上升

高爐進入爐役中后期，加之休風周期延長，高爐設備事故率上升，造成高爐慢風率、休風率上升。同時用于降低設備采購成本，使得設備質量明顯下降，如一高爐近期風口破損增加，休風更換后發現大都是焊縫開裂。由于設備事故原因，一高爐慢、休風率升高明顯。

2.3 邊緣結厚

如上所說，一高爐水溫差基本維持在2.0℃左右，甚至不到2.0℃，邊緣氣流略顯不足，上部爐墻經常出現呆點，如圖2所示，致使壓差升高，給高爐降焦增煤帶來一定影響，有時被迫增加焦比，使成本升高。



圖2  一高爐27.56m爐墻溫度趨勢

2.4 外圍影響

由于鋼后產能限制，一高爐爐前出鐵時經常配罐不足，不來風堵口現象較多，造成爐內憋渣憋鐵，被迫減、停氧。且不來風堵口，致使爐缸內積存渣鐵多，影響爐缸活躍，給高爐順行帶來不利。同時由于能中發電，限制熱風爐燒爐，高爐風溫難以提高，一高爐近期風溫只能用到1180℃，再提高，則風溫波動明顯增加。

3 總結

（1）順行是降本增效的基礎。

（2）精料是現代大高爐冶煉的必備條件，降低高爐原燃料成本要有限制，不可無底線的通過壓低原燃料成本來降低生鐵成本，否則高爐順行將會受到較大影響，降本增效無從談起。

（3）合理引導中心邊緣兩股氣流，邊緣氣流不能過分發展，不利于高爐長壽，亦不可過死，影響透氣性。

參考文獻

[1] 董艷忠.邯寶2#高爐低燃料比冶煉操作實踐[J].煉鐵.2011，30（4）：19-22.

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